KR101058179B1

KR101058179B1 - 팬터그래프 결함 감시 시스템

Info

Publication number: KR101058179B1
Application number: KR1020110030952A
Authority: KR
Inventors: 박종국; 김정연
Original assignee: 투아이시스(주)
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2011-08-22

Abstract

본 발명은 주행중인 전동 열차의 팬터그래프의 결함을 비접촉상태에서 실시간으로 감지하는 팬터그래프 결함 감시시스템에 있어서, 열차 진입방향에 대해 전방에 위치하여 전동열차의 차량번호를 촬영하는 차량번호 인식카메라와, 상기 전동열차의 팬터그래프의 위치를 인식하는 팬터그래프 인식카메라와, 상기 전동열차의 진입거리를 감지하는 거리감지센서와, 상기 팬터그래프를 감지하는 감지용 레이저발진부를 갖는 차량인식부와; 상기 전동열차의 전후영역, 상부영역 및 측면영역에 각각 설치되어 팬터그래프의 상태를 촬영하여 현재이미지를 획득하는 영상획득 카메라와, 상기 팬터그래프의 습판 길이방향을 따라 표면 전체에 걸쳐 다수 직선의 레이저를 발진시켜 직선상의 레이저 프로파일을 생성하는 프로파일생성용 라인 레이저발진부와, 상기 영상획득 카메라의 촬영을 위한 조명을 발생시키는 조명부를 갖는 영상획득부와; 상기 영상획득부에서 획득한 현재이미지와 상기 프로파일생성용 라인 레이저발진부를 통해 형성된 상기 레이저 프로파일을 기초로 상기 팬터그래프의 결함여부를 분석하는 결함분석부와; 상기 차량인식부의 인식결과에 따라 상기 영상획득부를 활성화시키고 상기 결함분석부의 분석결과를 상기 전동 열차로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

팬터그래프 결함 감시 시스템{PANTOGRAPH DEFECT MONITORING SYSTEM}

본 발명은 팬터그래프 감시 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 주행중인 열차의 팬터그래프 결함을 비접촉상태에서 실시간으로 감지할 수 있는 팬터그래프 감시 시스템에 관한 것이다.

팬터그래프(pnatograph)는 트롤리선으로부터 직류 또는 교류의 전원을 열차로 전달하는 집전설비의 핵심이 되는 장치로 전동차량의 루프 상에 설치된다. 팬터그래프가 정확하게 트롤리선과 접촉해야만 전동차량이 안정되게 고속으로 운행할 수 있으므로 항상 최적화된 상태로 유지할 필요가 있다.

도1은 일반적인 팬터그래프(10)의 구조를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이 팬터그래프(10)는 트롤리선과 접촉하는 4개의 습판(11)과, 습판(11)을 지지하는 습판체(13)와, 습판체(13)의 양측부에 배치된 가이드혼(15)을 포함한다.

팬터그래프(10)는 운행중에 트롤리선과 접촉되는 4개의 습판을 정기적으로 점검하여 적시에 교체할 필요가 있다. 이를 위해 습판(11)의 손상과 마모를 정기적으로 검사할 필요가 있다.

이러한 팬터그래프의 상태를 카메라를 이용하여 촬영한 이미지를 통해 점검하는 방식이 한국 특허출원번호 2006-0058948에 개시되어 있다. 개시된 팬터그래프 검사 장치 및 방법은 열차 진행방향을 따라 설치된 복수개의 카메라에서 촬영된 이미지에서 기준선을 추출하여 두께와 손상상태를 점검하는 방식이다.

그런데, 개시된 방법의 경우 두께를 통해 손상상태를 점검하기 때문에 습판의 부분적인 마모 또는 부분적인 손상을 감지하기가 어려운 점이 있었다.

또한, 전동열차가 역사로 진입할 때 각 전동열차의 팬터그래프 손상여부를 실시간으로 감지하고, 감지된 결과를 저장하여 전동열차로 알려주는 일련의 과정이 체계적으로 완비되지 않아 많은 전동열차의 팬터그래프 관리가 정확하게 이루어지지 않는 점이 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 카메라를 통한 영상이미지 뿐만 아니라 레이저를 통한 레이저 프로파일을 함께 생성하여 부분적인 마모도 정확하게 분석할 수 있는 팬터그래프 결함 감시시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전동열차의 차량번호를 인식하고, 해당 팬터그래프의 결함여부를 분석한 후, 분석결과를 전동열차로 알려주어 기관사가 결함에 대한 상황에 능동적으로 대처할 수 있도록 하는 팬터그래프 결함 감시시스템을 제공하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 주행중인 전동 열차의 팬터그래프의 결함을 비접촉상태에서 실시간으로 감지하는 팬터그래프 결함 감시시스템에 있어서, 열차 진입방향에 대해 전방에 위치하여 전동열차의 차량번호를 촬영하는 차량번호 인식카메라와, 상기 전동열차의 팬터그래프의 위치를 인식하는 팬터그래프 인식카메라와, 상기 전동열차의 진입거리를 감지하는 거리감지센서와, 상기 팬터그래프를 감지하는 감지용 레이저발진부를 갖는 차량인식부와; 상기 전동열차의 전후영역, 상부영역 및 측면영역에 각각 설치되어 팬터그래프의 상태를 촬영하여 현재이미지를 획득하는 영상획득 카메라와, 상기 팬터그래프의 습판 길이방향을 따라 표면 전체에 걸쳐 다수 직선의 레이저를 발진시켜 직선상의 레이저 프로파일을 생성하는 프로파일생성용 라인 레이저발진부와, 상기 영상획득 카메라의 촬영을 위한 조명을 발생시키는 조명부를 갖는 영상획득부와; 상기 영상획득부에서 획득한 현재이미지와 상기 프로파일생성용 라인 레이저발진부를 통해 형성된 상기 레이저 프로파일을 기초로 상기 팬터그래프의 결함여부를 분석하는 결함분석부와; 상기 차량인식부의 인식결과에 따라 상기 영상획득부를 활성화시키고 상기 결함분석부의 분석결과를 상기 전동 열차로 전송하는 제어부를 포함한다.

삭제

일 실시예에 따르면, 상기 결함분석부는, 상기 영상획득 카메라에서 획득된 현재이미지로부터 잡음을 제거하는 이미지 잡음제거부와; 상기 잡음제거부를 통해 잡음이 제거된 현재이미지로부터 팬터그래프를 인지하는 팬터그래프 인지부와; 특징파라메타를 추출하여 팬터그래프의 외부 윤곽을 감지하는 특징파라메타 추출부와; 상기 특징파라메타 추출부에 의해 드러난 팬터그래프의 현재이미지를 기준이미지와 비교하여 결함여부를 판정하는 결함판정부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 결함판정부는, 기준이미지의 레이저 프로파일과 현재이미지의 레이저 프로파일을 비교하여 팬터그래프의 부분마모를 판정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 결함판정부의 결함판정 결과를 상기 전동열차로 실시간으로 전달한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 결함판정부의 결함판정 결과를 저장하는 저장부를 포함하며, 상기 결함판정 결과를 표시하는 UI를 제공한다.

본 발명에 따른 팬터그래프 결함감시시스템은 열차의 진입여부에 따라 해당열차의 차량번호의 촬영을 시작으로 실시간으로 결함여부가 분석된다. 이 때, 팬터그래프의 현재이미지 뿐만 아니라 레이저프로파일을 함께 생성하여 보다 빠르고 정확하게 팬터그래프의 결함여부를 분석할 수 있다. 특히, 레이저프로파일의 변형여부를 통해 충격흔적, 흠집과 같은 부분적인 마모를 빠르게 검출해낼 수 있다.

또한, 실시간으로 검출된 팬터그래프 결함결과는 데이터베이스화되어 관리되므로 장기적으로 전동차량에 대한 체계적인 관리가 용이하며, 결함이 발생했을 경우 중앙통제실 뿐만 아니라 전동차량에서 즉각적으로 대응할 수 있게 된다. 이에 따라 불의의 사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 팬터그래프의 구조를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 팬터그래프 결함 감시시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 3과 도4는 본 발명에 따른 팬터그래프 결함 감시시스템의 각 구성의 배치위치를 개략적으로 도시한 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 팬터그래프 결함 감시과정을 도시한 흐름도,
도 6 내지 도11은 본 발명에 따른 팬터그래프 결함 감시과정을 실제 팬터그래프 촬영사진을 기초로 설명하는 예시도들이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도2는 본 발명에 따른 팬터그래프 결함 감시 시스템(1)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도3과 도4는 팬터그래프 결함 감시 시스템(1)의 차량인식부(100) 및 영상획득부(200)의 배치위치를 개략적으로 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 팬터그래프 결함 감시 시스템(1)은 역사로 진입하는 전동차량 및 팬터그래프(10)를 인식하는 차량인식부(100)와, 차량인식부(100)의 감지결과에 따라 전동챠랑의 팬터그래프(10)를 촬영하여 영상을 획득하는 영상획득부(200)와, 영상획득부(200)에서 획득된 현재이미지와 레이저 프로파일를 기초로 팬터그래프의 결함여부를 분석하는 결함분석부(300)와, 이들을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.

차량인식부(100)는 역사로 진입되는 전동차량을 식별하고 팬터그래프의 위치를 인지한 후 영상획득부(200)가 활성화되도록 한다. 차량인식부(100)는 차량번호를 인식하는 차량번호 인식카메라(110)와, 팬터그래프의 위치를 인식하는 팬터그래프 인식카메라(120)와, 레이저를 발생시키는 감지용 레이저발진부(130)와, 차량진입 거리를 감지하는 거리감지센서(140)를 포함한다.

차량번호 인식카메라(110)는 차량의 진입방향의 전방에 구비되어 진입되는 차량의 차량번호를 인식하여 촬영한다. 차량번호 인식카메라(110)에 의해 촬영된 차량번호는 제어부(500)로 전송된 후 저장된다. 차량번호 인식카메라(110)는 거리(물체)감지 센서가 차량진입을 인식하는 순간 차량전면을 촬영한다.

팬터그래프 인식카메라(120)는 진입되는 차량의 팬터그래프를 인식하여 제어부(500)로 알려준다. 제어부(500)는 팬터그래프 인식카메라(120)로부터 전송된 인식신호를 기초로 영상획득부(200)가 활성화되는 트리거신호를 발생시킨다.

감지용 레이저발진부(130)는 팬터그래프 인식카메라(120)의 일측에 구비되어 직선형태의 레이저를 발진시켜 팬터그래프 인식을 보조한다. 감지용 레이저발진부(130)는 운전자의 눈부심을 방지하기 위해 적외선 영역의 것으로 구비되며, 레이저의 광축위치는 전차선 높이인 500mm 상에 구비된다.

거리감지센서(140)는 차량진입여부를 감지하여 차량번호 인식카메라(110)와 팬터그래프 인식카메라(120)가 활성화되도록한다. 거리감지센서(140)는 포토센서로 구비될 수 있다.

영상획득부(200)는 제어부(500)에 의해 트리거신호가 전달되면 활성화되어 전동차량의 팬터그래프의 영상을 촬영하여 현재이미지를 생성한다. 영상획득부(200)는 팬터그래프의 영상을 촬영하는 영상획득 카메라(210)와, 영상획득 카메라(210)의 영상촬영시 밝기를 조절하는 조명부(220)와, 영상획득 카메라(210)에서 촬영되는 이미지에 레이저 프로파일을 생성하는 프로파일생성용 라인 레이저발진부(230)를 포함한다.

영상획득 카메라(210)는 복수개가 구비되어 여러 각도에서 팬터그래프의 영상을 촬영한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상획득 카메라(210)는 전동차량의 전후에 배치되는 전후카메라(211), 상부영역에 배치되는 상부카메라(213) 및 측면에 배치되는 측면카메라(215)로 구비된다. 각각의 영상획득 카메라(210)에서 촬영된 현재이미지들을 결함분석부(300)로 전송된다.

여기서, 각각의 영상획득 카메라(210)는 팬터그래프의 정밀 촬영을 위한 것으로 2048 X 2048의 고해상도를 갖는 것으로 구비되는 것이 바람직하다.

조명부(220)는 영상획득 카메라(210)의 촬영시 밝기를 조절하여 정확한 영상이 촬영되도록 한다. 영상획득부(200)는 주변의 기상변화 및 환경에 영향을 적게 받기 위해 역사 진입부근의 터널 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 이 때, 영상획득 카메라(210)의 촬영시 밝기를 조절하도록 조명부(220)가 각각의 카메라(211,213,215)에 인접하게 설치되거나 어느 한 영역에 설치될 수 있다.

조명부(220)는 차량 운전자의 눈부심을 방지하기 위해 적외선 영역의 IR카메라로 구비되는 것이 바람직하다.

프로파일생성용 라인 레이저발진부(230)는 각각의 영상획득 카메라(210)의 일측에 복수개가 구비되어 있으며, 상기 팬터그래프의 습판 길이방향을 따라 표면 전체에 걸쳐 다수 직선의 레이저를 발진시킨다. 프로파일생성용 라인 레이저발진부(230)에서 발진된 레이저는 직선상의 레이저 프로파일을 영상획득 카메라(210)로 촬영된 이미지에 생성시킨다. 이에 의해 결함분석부(300)에서는 레이저 프로파일의 꺽임 또는 굴곡여부를 통해 팬터그래프의 부분마모 또는 부분결함여부를 판단할 수 있다.

결함분석부(300)는 영상획득부(200)에서 획득된 현재이미지와 레이저프로파일에 기초하여 팬터그래프의 결함여부를 분석한다. 결함분석부(300)는 영상획득 카메라(210)에서 촬영된 현재이미지로부터 잡음을 제거하여 영상을 깨끗하게 처리하는 이미지 잡음제거부(310)와, 이미지 잡음제거부(310)에 의해 잡음이 제거된 현재이미지로부터 팬터그래프를 식별하는 팬터그래프 인지부(320)와, 팬터그래프 인지부(320)에서 식별된 팬터그래프에서 특징파라메터를 추출하는 특징파라메타 추출부(330)와, 최종적으로 결함여부를 판정하는 결함판정부(340)를 포함한다.

이미지 잡음제거부(310)는 영상획득 카메라(210)에서 촬영된 원시 이미지에서 불필요한 노이즈를 제거하여 영상을 깨끗하게 처리한다. 팬터그래프 인지부(320)는 이미지 잡음제거부(310)에서 1차로 가공된 현재이미지에 임계값을 적용하여 팬터그래프와 배경을 구분하고, 인접한 픽셀을 연결하여 팬터그래프를 식별한다. 특징파라메터 추출부(330)는 기저장되어 있던 팬터그래프의 기준이미지의 특징값과 근사한 패턴값을 현재이미지로부터 추출한다. 여기서, 특징값은 면적, 길이, 점개수, 경계선, 모서리, 원형도 등으로 팬터그래프 고유의 속성값이다.

결함판정부(340)는 틀징파라메타 추출부(330)에서 최종적으로 형성된 현재이미지를 기준이미지와 비교하여 결함발생여부를 판정한다. 그리고, 판정결과를 제어부(500)로 전송한다.

통신부(400)는 차량인식부(100) 및 영상획득부와 제어부(500), 제어부(500)와 각 전동차량을 서로 연결시킨다. 통신부(400)는 전용 광케이블로 구비되어 실시간으로 각 구성들이 서로 연계하여 동작하도록 한다.

제어부(500)는 차량인식부(100)에서 인식된 결과에 따라 영상획득부(200)가 활성화되어 팬터그래프의 현재이미지를 촬영하도록 한다. 그리고, 영상획득부(200)에서 획득된 현재이미지를 기초로 결함분석부(300)에서 결함여부를 판정하도록 한다.

그리고, 제어부(500)는 결함분석부(300)의 분석결과를 실시간으로 모니터링 하여 중앙관제센터로 전송하거나 전동차량의 기관사에게 전송하여 즉각적으로 상황에 대처하도록 한다.

제어부(500)에는 차량인식부(100)와 영상획득부(200) 및 결함분석부(300)에서 촬영한 현재이미지와 분석결과가 저장되는 저장부(510)가 구비된다. 저장부(510)는 데이터베이스의 형태로 각 차량별 팬터그래프 분석결과를 저장한다. 출력부(520)는 작업자가 편리하게 팬터그래프 분석결과를 볼 수 있도록 UI를 제공하고, 경우에 따라 경고음 등을 송출한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 팬터그래프 결함감시시스템(1)을 이용하여 팬터그래프의 결함을 감지하는 과정을 도5 내지 도7을 참조로 살펴보도록 한다.

먼저 열차가 진입되면(S110), 거리감지센서(140)가 차량진입여부를 감지하여 차량번호 인식카메라(110)와 팬터그래프 인식카메라(120)를 활성화시킨다. 이에 차량번호 인식카메라(110)는 도6에 도시된 바와 같이 차량의 전면 상부영역에 위치한 차량번호(N)를 촬영한다. 촬영된 차량번호는 제어부(500)로 전송된 후 저장된다.

차량번호 인식카메라(110)가 차량번호를 촬영하고, 팬터그래프 인식카메라(120)가 팬터그래프를 촬영하면 촬영결과는 제어부(500)로 전송된다(S120). 제어부(500)는 팬터그래프 인식카메라(120)의 촬영결과를 수신받으면 영상획득부(200)가 활성화되도록 트리거신호를 발생시킨다(S130).

트리거신호에 의해 활성화된 영상획득부(200)는 팬터그래프의 각 위치의 현재이미지를 촬영하고 레이저 프로파일을 생성한다(S140).

영상획득부(200)의 각 카메라(211,213,215)에서 촬영된 현재이미지(A)들은 제어부(500)로 결함분석부(300)와 제어부(500)로 전송된다(S150). 도7은 제어부(500)로 전송된 화면을 예시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 영상획득부(200)에서 촬영된 현재이미지는 전동차량의 팬터위치별, 각 카메라별로 분류되어 표시된다.

이 때, 도8a 내지 도9에 도시된 바와 같이 각 현재이미지(A)에는 레이저프로파일(B)이 포함되어 있다(S140).

결함분석부(300)는 현재이미지(A)의 잡음을 제거하고(S160), 특정파라메타를 추출하여 현재이미지를 확정한다(S170). 이러한 레이저프로파일(B)이 포함되어 있는 현재이미지(A)를 기초로 결함분석부(300)는 결함여부를 분석한다(S180).

일례로, 도8a의 경우 한 쌍의 습판의 레이저프로파일이 기울어진 것을 통해 팬터그래프가 기울어졌음을 판단할 수 있다.

또한, 도8b에 도시된 바와 같이 레이저프로파일의 특정영역(b)이 부분적으로 변형된 것을 통해 해당부분에만 국부적인 마모가 있는 것을 감지할 수 있다.

또한, 도8c에 도시된 바와 같이 레이저프로파일의 라인이 부분적으로 비틀린것을 통해 팬터그래프가 좌우로 뒤틀린 결함을 확인할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 결함분석부(300)는 현재이미지에 나타난 레이저프로파일의 직선궤적의 형상을 통해 종래와 같이 두께를 분석하지 않고도 간편하게 부분적인 마모 및 결함여부를 판단할 수 있다.

한편, 결함분석부(300)는 기존에 저장되어 있던 기준이미지와 현재이미지를 비교하여 결함여부를 분석할 수도 있다.

도9에 도시된 바와 같이 기준이미지(C)와 현재이미지(A1)을 비교하여 서로 일치할 경우 결함이 없는 것으로 판단하고, 기준이미지(C)와 현재이미지(A2)를 비교하여 서로 불칠치하는 경우 팬터그래프가 구부러져 있는 것으로 판단한다.

이러한 과정을 통해 결함분석부(300)가 팬터그래프의 결함여부를 분석하면, 분석결과는 실시간으로 제어부(500)로 전송된다(S190).

도10에 도시된 바와 같이 팬터그래프 검사이력과 검사결과가 제어부(500)의 표시부(미도시)를 통해 실시간으로 표시되고, 결함여부가 큰 경우 도11에 도시된 바와 같이 알람리스크가 표시된다. 또한, 경고화면이 표시되고, 이에 따라 전동열차로 알람신호가 전송되어 전동차량의 기관사가 즉각적으로 대응하게 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 팬터그래프 결함감시시스템은 열차의 진입여부에 따라 해당열차의 차량번호의 촬영을 시작으로 실시간으로 결함여부가 분석된다. 이 때, 팬터그래프의 현재이미지 뿐만 아니라 레이저프로파일을 함께 생성하여 보다 빠르고 정확하게 팬터그래프의 결함여부를 분석할 수 있다. 특히, 레이저프로파일의 변형여부를 통해 충격흔적, 흠집과 같은 부분적인 마모를 빠르게 검출해낼 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 팬터그래프 결함감지 시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 팬터그래프 결함감시 시스템 100 : 차량인식부
110 : 차량번호 인식카메라 120 : 팬터그래프 인식카메라
130 : 감지용 레이저발진부 140 : 거리감지센서
200 : 영상획득부 210 : 영상획득 카메라
211 : 전후 카메라 213 : 상부카메라
215 : 측면카메라 220 : 조명부
230 : 프로파일생성용 라인 레이저발진부 300 : 결함분석부
310 : 이미지 잡음제거부 320 : 팬터그래프 인지부
330 : 특징파라메타 추출부 340 : 결함판정부
400 : 통신부 500 : 제어부
510 : 저장부 520 : 출력부

Claims

주행중인 전동 열차의 팬터그래프의 결함을 비접촉상태에서 실시간으로 감지하는 팬터그래프 결함 감시시스템에 있어서,
열차 진입방향에 대해 전방에 위치하여 전동열차의 차량번호를 촬영하는 차량번호 인식카메라와, 상기 전동열차의 팬터그래프의 위치를 인식하는 팬터그래프 인식카메라와, 상기 전동열차의 진입거리를 감지하는 거리감지센서와, 상기 팬터그래프를 감지하는 감지용 레이저발진부를 갖는 차량인식부와;
상기 전동열차의 전후영역, 상부영역 및 측면영역에 각각 설치되어 팬터그래프의 상태를 촬영하여 현재이미지를 획득하는 영상획득 카메라와, 상기 팬터그래프의 습판 길이방향을 따라 표면 전체에 걸쳐 다수 직선의 레이저를 발진시켜 직선상의 레이저 프로파일을 생성하는 프로파일생성용 라인 레이저발진부와, 상기 영상획득 카메라의 촬영을 위한 조명을 발생시키는 조명부를 갖는 영상획득부와;
상기 영상획득부에서 획득한 현재이미지와 상기 프로파일생성용 라인 레이저발진부를 통해 형성된 상기 레이저 프로파일을 기초로 상기 팬터그래프의 결함여부를 분석하는 결함분석부와;
상기 차량인식부의 인식결과에 따라 상기 영상획득부를 활성화시키고 상기 결함분석부의 분석결과를 상기 전동 열차로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬터그래프 결함 감시시스템.
제1항에 있어서,
상기 결함분석부는,
상기 영상획득 카메라에서 획득된 현재이미지로부터 잡음을 제거하는 이미지 잡음제거부와;
상기 잡음제거부를 통해 잡음이 제거된 현재이미지로부터 팬터그래프를 인지하는 팬터그래프 인지부와;
특징파라메타를 추출하여 팬터그래프의 외부 윤곽을 감지하는 특징파라메타 추출부와;
상기 특징파라메타 추출부에 의해 드러난 팬터그래프의 현재이미지를 기준이미지와 비교하여 결함여부를 판정하는 결함판정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬터그래프 결함 감시시스템.
제2항에 있어서,
상기 결함판정부는,
기준이미지의 레이저 프로파일과 현재이미지의 레이저 프로파일을 비교하여 팬터그래프의 부분마모를 판정하는 것을 특징으로 하는 팬터그래프 결함 감시시스템.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 결함판정부의 결함판정 결과를 상기 전동열차로 실시간으로 전달하는 것을 특징으로 하는 팬터그래프 결함 감시시스템.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 결함판정부의 결함판정 결과를 저장하는 저장부를 포함하며,
상기 결함판정 결과를 표시하는 UI를 제공하는 것을 특징으로 하는 팬터그래프 결함 감시시스템.